Jahrzehntelang galt das Gehirn als Immunfestung, abgeschottet von den Abwehrkräften des Körpers. Nun haben Stanford-Forscher herausgefunden, dass diese Festung ein weit offenes Tor hat: Ab dem mittleren Alter strömen große Mengen an Immunzellen aus dem Blut in das menschliche Gehirn und verwandeln sich in Mikroglia, die eigenen Immunzellen des Gehirns. Die in Nature veröffentlichte Entdeckung stößt die lang gehegte Annahme um, dass das Immunsystem des Gehirns sein ganzes Leben lang isoliert arbeitet.
Eine überraschende zelluläre Invasion
Die Studie, geleitet von Julia Belk, Postdoktorandin in Pathologie an der Stanford Medicine, und dem leitenden Autor Siddhartha Jaiswal, außerordentlicher Professor für Pathologie, begann mit einem rätselhaften Hinweis. In früheren Arbeiten analysierte das Team genetische Daten von Tausenden Menschen, einige über Jahrzehnte hinweg beobachtet. Sie fanden heraus, dass Menschen, die bestimmte Klone von Immunzellen aus mutierten Blutstammzellen trugen, ein viel geringeres Risiko hatten, an Alzheimer zu erkranken. Das warf eine kühne Frage auf: Könnten diese ungewöhnlichen Zellen mit dem Gehirn interagieren?
Die Forscher fanden dann Hinweise, dass einige dieser mutierten Zellen in das Gehirn selbst eindringen können. Das führte sie zu einer breiteren Frage: Gelangen Immunzellen aus dem Blut routinemäßig in die Gehirne von Menschen, wenn sie altern? Die Antwort, so entdeckten sie, ist ja. Die Zellen stammen aus dem Knochenmark, reisen durch den Blutkreislauf und überqueren in das Gehirngewebe, wo sie die Rolle von Mikroglia übernehmen.
Warum das für die Gehirnalterung wichtig ist
Die Entdeckung stellt die traditionelle Sichtweise in Frage, dass Mikroglia, die spezialisierten Immunzellen des Gehirns, weitgehend getrennt vom Immunsystem des Körpers bleiben. Die Blut-Hirn-Schranke, von der lange angenommen wurde, dass sie die meisten Zellen fernhält, stoppt diesen Zustrom nicht. Die Studie wurde teilweise von der Knight Initiative for Brain Resilience am Wu Tsai Neurosciences Institute unterstützt.
Belk, deren Weg zur Neurowissenschaft in Informatik und interdisziplinärer Ausbildung an Stanford begann, beschrieb die Entdeckung in einfachen Worten: „Wir denken normalerweise, dass das Gehirn ein geschlossenes System ist. Was wir herausgefunden haben, ist, dass tatsächlich viele Immunzellen während des Alterns in das menschliche Gehirn gelangen.“
Die Auswirkungen sind bedeutend. Zu verstehen, wie diese Zellen in das Gehirn gelangen und was sie dort tun, könnte das Verständnis der Wissenschaftler von der Gehirnalterung neu formen und neue Möglichkeiten für die Behandlung neurologischer Erkrankungen eröffnen. Die Studie unterstreicht auch die Rolle der klonalen Hämatopoese unbestimmten Potenzials, einer bei einer Minderheit von Menschen vorkommenden Erkrankung, bei der mutierte Blutstammzellen unterschiedliche Immunzellklone produzieren. Obwohl diese Erkrankung selten ist, deutet die breitere Entdeckung darauf hin, dass das alternde Gehirn viel stärker mit dem Immunsystem des Körpers verbunden ist als bisher angenommen.
Eine neue Sicht auf die Abwehrkräfte des Gehirns
Für lokale Forscher und die breitere wissenschaftliche Gemeinschaft ist diese Arbeit ein Weckruf. Das Gehirn ist kein isoliertes Organ, sondern Teil eines dynamischen Systems, in dem Immunzellen aus dem Körper eine aktive Rolle beim Altern spielen. Die Entdeckung könnte zu neuen Strategien zur Vorbeugung oder Behandlung altersbedingter neurologischer Erkrankungen führen, obwohl noch viel darüber unbekannt ist, wie diese eindringenden Zellen die Gehirnfunktion beeinflussen.
Wie die Studie zeigt, ist das alternde Gehirn kein geschlossenes System. Es ist ein Ort, an dem die Immunzellen des Körpers bleiben, und das verändert das Bild davon, was passiert, wenn wir älter werden.
